Журнал «Компьютерра» N 43 от 21 ноября 2006 года
Шрифт:
Собственно, Бойер этот способ не придумал, а вспомнил. Вспомнил идею универсального конструктора фон Неймана - уникального устройства, которое способно собрать себя самостоятельно. Если мы дадим 3D-принтерам способность к самотиражированию, рассудил Бойер, то с каждой итерацией стоимость трехмерного печатного устройства будет падать, пока не достигнет критической планки. Критическую планку доктор Бойер установил в 500 долларов (себестоимость используемых материалов). Правда, полагаться только на тиражирование он не стал - чтобы удешевить стоимость нового агрегата Бойеру пришлось отказаться от использования лазеров и внести в конструкцию значительные изменения, в частности, изобрести новую принтерную
Бойер не только во всеуслышание объявил о запуске проекта Reprap (Replicating Rapid-Prototyper, reprap.org), но и открыл все свои разработки, распространяя их по лицензии GNU. Он не получил патента, и не собирается превращать свою разработку - если она будет когда-нибудь завершена - в прибыльный бизнес. Как человек социально ответственный Бойер беспокоится о том, как его детище может изменить мир, поэтому предпочел бы начать обсуждение последствий широкого распространения 3D-принтеров уже сейчас, хотя работающего устройства у него на руках пока нет: один из прототипов будущего принтера, известный под именем Da Witch, только-только научился делать первые детали. Всего же прототипов три: относительно небольшой Da Witch, монстрообразный Godzilla и A.R.N.I.E., представляющий собой компромисс между первыми двумя вариантами.
Свободно распространяться будет не только сам дизайн принтера, но и софт для управления им, а также софт для создания 3D-моделей.
Эдриан Бойер, разумеется, не мог бы справиться с такой масштабной задачей сам. Над репликатором сегодня работают около десяти человек, включая создателя Guttenberg Project Майкла Харта (Michael Hart). Впрочем, не исключено, что Харт оказывает, скорее, моральную поддержку, которая Бойеру ой как нужна, потому что индустрия к его идеям относится скептически. И дело вовсе не в технологиях. Пожалуй, точнее всего осторожный скептицизм по отношению к идеям Бойера сформулировал консультант Терри Уолерс (Terry Wohlers) из Wohlers Associates.
«Технически создать 3D-принтер, способный в некотором роде воспроизводить себя или некоторые свои составляющие, можно, но это вряд ли практично с точки зрения времени, стоимости и материалов. Даже модели, которые появятся в будущем, смогут работать с ограниченным набором материалов. А нам нужны приводы, подшипники, пружины, моторы, чипы и т. п. Не стоит ожидать, что все эти металлические компоненты сможет произвести домашняя установка, рассчитанная, по большому счету, на производство пластиковых компонент: шпингалетов, дверных ручек и пуговиц. Я считаю себя оптимистом, мне нравится рассуждать о возможностях, которые появятся в будущем, и я даже сделал парочку прогнозов. В то же время я пытаюсь быть реалистом. 3D-принтеры будущего намного превзойдут современные нам устройства. Появятся и домашние устройства - для профессионалов, предпочитающих работать дома, бизнесменов, которым нужно оценивать новые возможности для бизнеса, для детей, которым нравится создавать объекты. Однако очень маловероятно, что эти машины будут способны воссоздавать себя. Будущие 3D-принтеры, наверное, смогут изготавливать какие-то бытовые приборы, но если сломается тостер, кофеварка или разобьется стойка с тарелками - проще и дешевле окажется сходить в супермаркет.»
Бойер, разумеется, с такой точкой зрения не согласен. Больше того, он уверен, что уже первая версия Reprap сможет производить не только пуговицы, но и более сложные объекты: например, mp3-плейеры или цифровые камеры (электронику придется покупать отдельно - правда, пока не очень понятно, где). В более отдаленном будущем Бойер видит не только маленькие домашние фабрики по производству электроники, но и небольшие фармакологические установки, синтезирующие нужные препараты «на дому». В общем, это будет прекрасное время, когда каждый человек сможет синтезировать не только пуговицы, но и колеса (сам
Создание «универсальных конструкторов» может существенно удешевить космические исследования, ведь дорогостоящие грузоперевозки можно свести к минимуму, перевозя за раз «каждой твари по паре» с тем расчетом, что техника по прибытии на место «размножится» сама. Таким же способом можно существенно ускорить изучение космоса, посылая в экспедиции способные к саморепликации космические аппараты. NASA с переменным интересом спонсирует исследования в области самовоспроизводящихся кораблей с конца 1970-х гг., однако до сегодняшнего дня в актуальных космических программах эти разработки не используются.
Схема космического поиска с разветвлением выглядит настолько логичной, что скептики не раз использовали ее, чтобы доказать наше одиночество во вселенной. Эти рассуждения являются одной из форм парадокса Ферми. Дескать, если где-то и есть внеземные цивилизации, то почему мы до сих пор не наткнулись на их самовоспроизводящиеся механизмы, которым, по идее, требуется не так уж много времени - по космическим масштабам, конечно - чтобы заполнить, например, нашу Галактику. Но, кто знает, вдруг точно такую же риторику используют и скептики с других планет?
Несмотря на свой оптимизм, Бойер признает, что шансов на успех именно у него, как у первопроходца, немного. Но если не получится у Бойера, возможно, получится у остальных. В Корнелльском университете уже несколько лет работают над созданием «домашней фабрики», Fab@Home. Это еще один открытый проект, у которого есть три важных отличия от Reprap: создатели Fab@Home не пытаются построить самовоспроизводящиеся фабрики, не пытаются снизить цену до планки в 500 долларов (хотя ценовой фактор для них важен - одна из целей проекта сделать технологии трехмерной печати доступными) и в какой-то мере заявляют более амбициозные планы, так как в теории Fab@Home сможет не просто печатать нужные запчасти, но и целиком производить нужные устройства, используя для их изготовления разные материалы. В отличие от Бойера у исследователей из Корнелльского университета уже есть работающий прототип, Model 1, хотя может он пока немного: о сборке сложных устройств нет и речи (и о сборке вообще, честно говоря). Скорее, это маленький домашний аналог современного 3D-принтера, не из лучших. Но и стоит Model 1 по сравнению с коммерческими системами копейки - сегодня сборка первой домашней фабрики обходится экспериментатору примерно в 2000 долларов.
Если не получится у Корнелльского университета, то, возможно, возобновятся исследования в Калифорнийском университете в Беркли, где еще три года назад вовсю шла работа над созданием трехмерного принтера, способного «печатать» электронные устройства (точнее, не привычные нам электронные устройства, а устройства, изготовленные из электроактивных полимеров, флексоники - звучит впечатляюще, но у такого подхода есть и отрицательные стороны: во-первых, полимерные транзисторы гораздо медленнее кремниевых; во-вторых, любая поломка флексонного устройства фатальна).
Если не получится в Беркли (хотя, на самом деле, в Беркли уже все получилось - они-таки построили флексонный принтер), то есть еще МТИ, где работает один из главных провозвестников новой производственной эры - Нил Гершенфельд (Neil Gershenfeld), автор книги «Революция на вашем десктопе - от персональных компьютеров к персональному производству» (The Coming Revolution on Your Desktop - from Personal Computers to Personal Fabrication) и программы Fab Lab в МТИ.